[发明专利]一种实现次同步谐振控制的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力控制技术领域，更具体地说，涉及储能系统在发电机机端进行AGC(Automatic Generation Control，自动发电量控制)或调频应用中，实现机组次同步谐振控制的方法及系统。

背景技术

目前，电力系统主要包括电网、提供电能的发电机以及各种用电设备；其中，为使整个电力系统稳定可靠地运行，要求发电机所提供的电能与用电设备所消耗的电能实时平衡。为此，现有技术通过在发电机机端并联储能系统，利用储能系统对功率指令快速精确的响应特性，与发电机协同实现对AGC调度指令或调频调度指令的有效响应，从而可以极大改善传统火电机组、水电机组以及风力发电机组对AGC调度指令或调频调度指令的响应效果，降低机组响应AGC调度指令或调频调度指令时带来的机组损耗和磨损，提高机组运行经济性，在一定程度上保证了发电机所提供的电能与用电设备所消耗的电能实时平衡，进而保证整个电力系统稳定可靠的运行。

然而，随着远距离大容量输电线路的增加，为了提高远距离输电的输送容量和系统稳定性，电网越来越多的采用固定串联电容补偿、高压直流输电等基于电力电子技术的高速控制装置；而这类装置在一定条件下可能会引发系统次同步振荡问题，造成机组轴系振荡，影响机组寿命，严重的更可能影响机组和电网的安全稳定运行。同时，由于储能系统在发电机机端参与AGC或调频应用，从本质上是改变了发电机组原有的动态响应特性，在一定条件下储能系统的接入会造成机组次同步模态阻尼下降，导致系统次同步谐振问题恶化；在极端情况下，储能系统在响应AGC指令或调频调度指令时，可能会向电网注入次同步模态的激励电流，激发机组次同步谐振。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种实现次同步谐振控制的方法及系统，能够有效抑制电网系统的次同步振荡问题，提高储能系统和电力系统运行稳定性。

本发明实施例是这样实现的：

本发明的一实施例提供一种实现次同步谐振控制的方法，应用于包含储能设备、变流设备和控制设备的电力控制系统中，该方法包括：

获取发电机组机端的电压信号，通过对所述发电机组机端电压信号进行滤波得到仅含有次同步频率信号的电压信号；

将所述仅含次同步频率信号的电压信号经带通滤波处理，得到仅包含各次次同步模态频率的指令信号分量；

利用所述仅包含各次次同步模态频率的指令信号分量获得次同步模态阻尼电流指令；

将所述储能设备出力指令与所述次同步模态阻尼电流指令进行叠加处理得到并网电流指令，再将所述并网电流指令经限幅处理后送至变流设备实现并网电流控制。

本发明的另一实施例提供一种实现次同步谐振控制的系统，包括储能设备、变流设备和控制设备，所述控制设备还包括：

获取单元，用于获取发电机组机端的电压信号，通过对所述发电机组机端电压信号进行滤波得到仅含有次同步频率的电压信号；

滤波单元，用于将所述获取单元获取的仅含次同步频率的电压信号进行滤波处理，得到仅包含各次次同步模态频率的指令信号分量；

处理单元，用于利用所述滤波单元得到的仅包含各次次同步模态频率的指令信号分量获得次同步模态阻尼电流指令；

叠加单元，用于将所述储能设备出力指令与所述次同步模态阻尼电流指令进行叠加处理得到并网电流指令，再将所述并网电流指令经限幅处理后送至变流设备实现并网电流控制。

从上述的技术方案可以看出，与现有技术相比，本发明实施例的控制方法及系统，通过检测发电机组机端电压信号，从中提取出次同步谐振模态分量，并产生阻尼电流参考量，将其与AGC功率指令叠加，输出到变流设备用以实现并网电流控制；由于所述变流设备能够控制并产生实际的次同步模态阻尼电流，保证系统在次同步谐振模态下阻尼为正，从而避免了储能设备运行对机组次同步模态下稳定性的影响，能够达到提高储能设备和电力系统运行稳定性、有效降低机组运行风险的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例应用的电力控制系统拓扑连接示意图；

图2为本发明实施例实现次同步谐振控制的方法流程示意图；

图3为本发明实施例实现次同步谐振控制的系统结构示意图。

具体实施方式